1. Introduktion till litiumjonbatteri
1.1 State of Charge (SOC)
Laddningstillstånd kan definieras som tillståndet för tillgänglig elektrisk energi i batteriet, vanligtvis uttryckt i procent.Eftersom den tillgängliga elektriska energin varierar med laddnings- och urladdningsström, temperatur och åldringsfenomen är definitionen av laddningstillstånd också uppdelad i två typer: Absolute State-Of-Charge (ASOC) och Relative State-Of-Charge (RSOC) .
Generellt är området för det relativa laddningstillståndet 0 % – 100 %, medan det är 100 % när batteriet är fulladdat och 0 % när det är helt urladdat.Det absoluta laddningstillståndet är ett referensvärde som beräknas enligt det konstruerade fasta kapacitetsvärdet när batteriet tillverkas.Det absoluta laddningstillståndet för ett nytt fulladdat batteri är 100 %;Även om det åldrande batteriet är fulladdat kan det inte nå 100 % under olika laddnings- och urladdningsförhållanden.
Följande figur visar förhållandet mellan spänning och batterikapacitet vid olika urladdningshastigheter.Ju högre urladdningshastighet, desto lägre batterikapacitet.När temperaturen är låg kommer även batterikapaciteten att minska.
Figur 1. Samband mellan spänning och kapacitet vid olika urladdningshastigheter och temperaturer
1.2 Max laddningsspänning
Den maximala laddningsspänningen är relaterad till batteriets kemiska sammansättning och egenskaper.Laddningsspänningen för litiumbatterier är vanligtvis 4,2V och 4,35V, och spänningsvärdena för katod- och anodmaterial kommer att variera.
1.3 Fulladdat
När skillnaden mellan batterispänningen och den maximala laddningsspänningen är mindre än 100mV och laddningsströmmen reduceras till C/10, kan batteriet betraktas som fulladdat.De fullständiga laddningsförhållandena varierar med batteriets egenskaper.
Bilden nedan visar en typisk laddningskurva för litiumbatterier.När batterispänningen är lika med den maximala laddningsspänningen och laddningsströmmen reduceras till C/10, anses batteriet vara fulladdat
Figur 2. Karakteristikkurva för laddning av litiumbatteri
1.4 Minsta urladdningsspänning
Minsta urladdningsspänning kan definieras av cut-off urladdningsspänningen, som vanligtvis är spänningen när laddningstillståndet är 0 %.Detta spänningsvärde är inte ett fast värde, utan ändras med belastning, temperatur, åldringsgrad eller andra faktorer.
1.5 Full urladdning
När batterispänningen är mindre än eller lika med den lägsta urladdningsspänningen kan det kallas fullständig urladdning.
1.6 Laddnings- och urladdningshastighet (C-Rate)
Laddnings-urladdningshastigheten är en representation av laddnings-urladdningsströmmen i förhållande till batterikapaciteten.Till exempel, om du använder 1C för att ladda ur i en timme, helst kommer batteriet att laddas ur helt.Olika laddnings-urladdningshastigheter kommer att resultera i olika användbar kapacitet.Generellt gäller att ju högre laddnings-urladdningshastighet, desto mindre är tillgänglig kapacitet.
1.7 Cykellivslängd
Antalet cykler hänvisar till antalet fullständiga laddningar och urladdningar av ett batteri, vilket kan uppskattas av den faktiska urladdningskapaciteten och designkapaciteten.När den ackumulerade urladdningskapaciteten är lika med konstruktionskapaciteten ska antalet cykler vara en.I allmänhet, efter 500 laddnings-urladdningscykler, kommer kapaciteten på det fulladdade batteriet att minska med 10%~20%.
Figur 3. Samband mellan cykeltider och batterikapacitet
1.8 Självurladdning
Självurladdningen av alla batterier kommer att öka med temperaturökningen.Självurladdning är i grunden inte ett tillverkningsfel, utan själva batteriets egenskaper.Men felaktig behandling i tillverkningsprocessen kommer också att orsaka ökad självurladdning.Generellt kommer självurladdningshastigheten att fördubblas när batteritemperaturen ökar med 10 ° C. Självurladdningskapaciteten för litiumjonbatterier är cirka 1-2 % per månad, medan den för olika nickelbaserade batterier är 10- 15 % per månad.
Figur 4. Prestanda för självurladdningshastighet för litiumbatteri vid olika temperaturer
Posttid: 2023-07-07